Mat der rapider Entwécklung vun neien Energiefahrzeugen weltwäit ass d'Nofro um Maart fir Lithiumbatterieanodmaterialien däitlech eropgaang. Laut Statistiken plangen déi aacht gréissten Lithiumbatterieanoden-Entreprisen an der Industrie am Joer 2021 hir Produktiounskapazitéit op bal eng Millioun Tonnen auszebauen. D'Graphitiséierung huet dee gréissten Impakt op den Index an d'Käschte vun Anodenmaterialien. D'Graphitiséierungsausrüstung a China huet vill Zorten, héijen Energieverbrauch, staark Verschmotzung an e niddrege Grad un Automatiséierung, wat d'Entwécklung vu Graphitanodenmaterialien bis zu engem gewësse Grad limitéiert. Et ass dat Haaptproblem, dat dréngend am Produktiounsprozess vun Anodenmaterialien geléist muss ginn.
1. Aktuell Situatioun a Verglach vun engem negativen Graphitisierungsuewen
1.1 Atchison negativ Graphitiséierungsuewen
Am modifizéierten Uewentyp, deen op dem traditionellen Elektroden-Aitcheson-Uewen-Graphitiséierungsuewen baséiert, gëtt den ursprénglechen Uewen mat engem Graphit-Tichel als Träger vum negativen Elektrodenmaterial gelueden (den Tichel gëtt mat karboniséiertem negativen Elektroden-Rohmaterial gelueden), den Uewenkär gëtt mat engem Heizwiderstandsmaterial gefëllt, an déi baussenzeg Schicht mat Isolatiounsmaterial an der Uewenwandisolatioun. No der Elektrifizéierung gëtt eng héich Temperatur vun 2800 ~ 3000 ℃ haaptsächlech duerch d'Erhëtzung vum Widderstandsmaterial generéiert, an dat negativt Material am Tichel gëtt indirekt erhëtzt, fir déi héichtemperaturfërmeg Steenfaarf vum negativen Material z'erreechen.
1.2. Intern Hëtzt-Graphitiséierungsuewen
Den Uewenmodell ass e Referenz zum serielle Graphitisierungsuewen, deen fir d'Produktioun vu Graphitelektroden benotzt gëtt, an e puer Elektrodentéchel (belaascht mat negativem Elektrodenmaterial) sinn an der Längslinn a Serie ugeschloss. Den Elektrodentéchel ass souwuel en Träger wéi och en Heizkierper, an de Stroum fléisst duerch den Elektrodentéchel fir eng héich Temperatur ze generéieren an dat internt negativt Elektrodenmaterial direkt ze hëtzen. De GRAPHITISIERUNGSprozess benotzt kee Widderstandsmaterial, wat de Prozess vum Belueden an Baken vereinfacht an de Wärmespäicherverloscht vum Widderstandsmaterial reduzéiert, wat de Stroumverbrauch spuert.
1.3 Graphitiséierungsuewen vum Gitterkëschttyp
D'Applikatioun Nr. 1 ass an de leschte Jore ëmmer méi grouss ginn. Déi wichtegst ass d'Léieren vun der Serie Acheson Graphitiséierungsuewen an d'Charakteristike vun der verketteter Technologie vum Graphitiséierungsuewen. Den Uewenkär benotzt verschidde Stécker Anodeplackgittermaterial als Këschtstruktur. D'Material gëtt an d'Kathode an de Rohmaterial bruecht. Duerch all Schlitzverbindung tëscht der Anodeplacksail ass d'Anodeplacksail fixéiert. All Behälter gëtt mat dem selwechte Material ofgedicht. D'Sail an d'Anodeplack vun der Materialkëschtstruktur bilden zesummen den Heizkierper. D'Elektrizitéit fléisst duerch d'Elektrod vum Uewenkapp an den Heizkierper vum Uewenkär, an déi héich Temperatur, déi entsteet, erhëtzt direkt d'Anodematerial an der Këscht, fir den Zweck vun der Graphitiséierung z'erreechen.
1.4 Vergläich vun dräi Graphitiséierungsuewentypen
Den internen Hëtzt-Serie-Graphitiséierungsuewen ass dofir geduecht, d'Material direkt ze erhëtzen, andeems d'huel Graphitelektrode erhëtzt gëtt. D'"Joule-Hëtzt", déi vum Stroum duerch den Elektroden-Tichel produzéiert gëtt, gëtt haaptsächlech benotzt fir d'Material an den Tichel ze erhëtzen. D'Erhëtzungsgeschwindegkeet ass séier, d'Temperaturverdeelung ass gläichméisseg, an d'thermesch Effizienz ass méi héich wéi den traditionellen Atchison-Uewen mat Widderstandsmaterialheizung. De Raster-Box-Graphitiséierungsuewen notze sech d'Virdeeler vum internen Hëtzt-Serie-Graphitiséierungsuewen aus a benotzt eng virgebakent Anodeplack mat méi niddrege Käschten als Heizkierper. Am Verglach mam serielle Graphitiséierungsuewen ass d'Ladekapazitéit vum Raster-Box-Graphitiséierungsuewen méi grouss, an de Stroumverbrauch pro Produkteenheet gëtt deementspriechend reduzéiert.
2. Entwécklungsrichtung vum negativen Graphitiséierungsuewen
2. 1 Optiméiert d'Struktur vun der Perimetermauer
Aktuell ass d'Wärmeisolatiounsschicht vu verschiddene Graphitiséierungsuewen haaptsächlech mat Kuelestoff a Petroleumkoks gefëllt. Dësen Deel vum Isolatiounsmaterial verbrennt während der Produktioun duerch héich Temperaturoxidatioun, sou datt all Kéier wann d'Belaaschtung erausgeet, speziell Isolatiounsmaterial muss ersat oder ergänzt ginn, well den Ersatzprozess wéinst schlechtem Ëmfeld an héijer Aarbechtsintensitéit ass.
Et kann een iwwerleeën, speziell héichfest an héichtemperaturfest Zementmauerwierk aus Adobe ze benotzen, fir d'Gesamtfestigkeit ze erhéijen, d'Stabilitéit vun der Mauer am ganze Betribszyklus bei Verformungen ze garantéieren, d'Zillenähten gläichzäiteg ofzedichten, ze vermeiden, datt ze vill Loft duerch Rëss an d'Fugespalt an d'Zillemauer an den Uewen kënnt, fir de Verloscht duerch Oxidatiounsverbrennung vum Isolatiounsmaterial an dem Anodematerial ze reduzéieren;
Déi zweet ass d'Installatioun vun der ganzer mobiler Isolatiounsschicht, déi baussent der Uewenmauer hänkt, wéi zum Beispill d'Benotzung vun héichfeste Faserplacken oder Kalziumsilikatplacken, wou d'Heizstufe eng effektiv Ofdichtungs- an Isolatiounsroll spillt, an d'Kaltstufe fir eng séier Ofkillung praktesch ewechzehuelen ass; Drëttens ass de Belëftungskanal um Buedem vum Uewen an der Uewenmauer installéiert. De Belëftungskanal benotzt déi prefabrizéiert Gitterzillestruktur mat der weiblechen Auspuff vum Rimm, wärend gläichzäiteg d'Héichtemperaturzementmauerwierk ënnerstëtzt gëtt, an d'Ofkillung vun der gezwongener Belëftung an der kaler Phas berécksiichtegt gëtt.
2. 2 Optiméiert d'Stroumversuergungskurve duerch numeresch Simulatioun
Aktuell gëtt d'Stroumversuergungskurve vum Graphitiséierungsuewen mat negativer Elektrode no Erfahrung opgestallt, an de Graphitiséierungsprozess gëtt zu all Moment manuell no der Temperatur an dem Zoustand vum Uewen ugepasst, an et gëtt keen eenheetleche Standard. D'Optimiséierung vun der Heizkurve kann natierlech den Energieverbrauchsindex reduzéieren an de séchere Betrib vum Uewen garantéieren. D'NUMEREESCHT MODELL VUN DER Nol-Ausriichtung SOLL duerch wëssenschaftlech Mëttelen no verschiddene Randbedingungen a physikalesche Parameteren ETABLÉIERT ginn, an d'Bezéiung tëscht dem Stroum, der Spannung, der Gesamtleistung an der Temperaturverdeelung vum Querschnitt am Graphitiséierungsprozess soll analyséiert ginn, fir déi passend Heizkurve ze formuléieren an se am aktuellen Betrib kontinuéierlech unzepassen. Zum Beispill gëtt an der fréier Phas vun der Kraaftiwwerdroung eng héich Leeschtungsiwwerdroung benotzt, dann d'Leeschtung séier reduzéiert an dann lues eropgaang, d'Leeschtung an dann d'Leeschtung reduzéiert bis zum Enn vun der Leeschtung.
2. 3 Verlängert d'Liewensdauer vum Tiegel an dem Heizkierper
Nieft dem Stroumverbrauch bestëmmt d'Liewensdauer vum Tiegel an der Heizung och direkt d'Käschte vun der negativer Graphitiséierung. Fir Graphit-Tiegel a Graphitheizungskierper, e Produktiounsmanagementsystem fir d'Ausluede, eng vernünfteg Kontroll vun der Heiz- a Killquote, eng automatesch Tiegelproduktiounslinn, eng verstäerkt Dichtung fir Oxidatioun ze vermeiden an aner Moossname fir d'Recyclingzäit vum Tiegel ze erhéijen, reduzéieren effektiv d'Käschte vun der Graphitfärbung. Zousätzlech zu den uewe genannten Moossnamen kann d'Heizplack vum Gitterkëscht-Graphitiséierungsuewen och als Heizmaterial aus virgebakener Anod, Elektrode oder fixem Kuelestoffmaterial mat héijem Widderstand benotzt ginn, fir d'Graphitiséierungskäschten ze spueren.
2.4 Ofgaskontroll a Restwärmeausnotzung
Den Ofgas, deen während der Graphitiséierung entsteet, kënnt haaptsächlech vu flüchtege Substanzen a Verbrennungsprodukter vun Anodematerialien, Uewerflächenkuelestoffverbrennung, Loftleckage asw. Um Ufank vum Uewenstart entkommen eng grouss Zuel vu flüchtege Substanzen a Stëbs, d'Atelierëmfeld ass schlecht, déi meescht Betriber hunn keng effektiv Behandlungsmoossnamen, dëst ass dat gréisst Problem, dat d'Aarbechtsgesondheet a Sécherheet vun den Operateuren an der Produktioun vun negativen Elektroden beaflosst. Et sollten méi Efforte gemaach ginn, fir d'effektiv Sammlung a Gestioun vu Ofgas a Stëbs an der Atelier ëmfaassend ze berücksichtegen, a vernünfteg Belëftungsmoossname sollten getraff ginn, fir d'Ateliertemperatur ze reduzéieren an d'Aarbechtsëmfeld vun der Graphitiséierungsatelier ze verbesseren.
Nodeems d'Ofgas duerch de Kamäin an d'Verbrennungskammer mat gemëschter Verbrennung gesammelt ka ginn, wouduerch de gréissten Deel vum Teer a Stëbs am Ofgas ewechgeholl gëtt, gëtt erwaart, datt d'Temperatur vum Ofgas an der Verbrennungskammer iwwer 800℃ läit, an d'Ofwärme vum Ofgas duerch den Ofwärmedampfkessel oder den Hüllwärmetauscher erëmgewonne ka ginn. D'RTO-Verbrennungstechnologie, déi bei der Kuelestoffasfaltrauchbehandlung benotzt gëtt, kann och als Referenz benotzt ginn, an den Asphaltofgas gëtt op 850 ~ 900℃ erhëtzt. Duerch d'Hëtztspäicherverbrennung ginn den Asphalt an déi flüchteg Komponenten an aner polyzyklesch aromatesch Kuelewaasserstoffer am Ofgas oxidéiert a schliisslech an CO2 an H2O ofgebaut, an déi effektiv Reinigungseffizienz kann iwwer 99% erreechen. De System huet e stabile Betrib an eng héich Betribsquote.
2. 5 Vertikal kontinuéierlech negativ Graphitisierungsuewen
Déi uewe genannten Aarte vu Graphitiséierungsuewen sinn déi Haaptuewenstruktur fir d'Produktioun vun Anodematerial a China. De gemeinsame Punkt ass periodesch intermittéierend Produktioun, niddreg thermesch Effizienz, d'Belaaschtung baséiert haaptsächlech op manuellem Betrib an den Automatiséierungsgrad ass net héich. En ähnlechen vertikalen kontinuéierleche negativen Graphitiséierungsuewen kann entwéckelt ginn andeems een sech op de Modell vum Pëtrolskoks-Kalzinatiounsuewen an dem Bauxit-Kalzinatiounswelleuwen bezitt. De Widderstands-ARC gëtt als Héichtemperatur-Hëtzquell benotzt, d'Material gëtt kontinuéierlech duerch seng eege Schwéierkraaft ofgeleet, an déi konventionell Waasserkillungs- oder Vergasungskühlstruktur gëtt benotzt fir dat héichtemperaturéiert Material am Auslaafberäich ofzekillen, an e pneumatescht Pulvertransportsystem gëtt benotzt fir d'Material ausserhalb vum Uewen ofzelueden an ze fidderen. Den UEWEN-Typ kann eng kontinuéierlech Produktioun realiséieren, wouduerch de Wärmespäicherverloscht vum Uewenkierper ignoréiert ka ginn, sou datt d'thermesch Effizienz däitlech verbessert gëtt, d'Virdeeler vun der Leeschtung an dem Energieverbrauch offensichtlech sinn an de vollautomatesche Betrib voll realiséiert ka ginn. Déi Haaptproblemer, déi geléist musse ginn, sinn d'Flëssegkeet vum Pulver, d'Uniformitéit vum Graphitiséierungsgrad, d'Sécherheet, d'Temperaturiwwerwaachung an d'Ofkillung, etc. Et gëtt ugeholl, datt mat der erfollegräicher Entwécklung vum Uewen fir eng skaléiert industriell Produktioun eng Revolutioun am Beräich vun der negativer Elektrodengraphitiséierung ausléise wäert.
3 d'Knuetsprooch
De chemesche Prozess vu Graphit ass dat gréisst Problem, dat d'Hiersteller vu Lithium-Batterien-Anodematerial plaegt. De Grond dofir ass, datt et nach ëmmer Problemer beim Stroumverbrauch, de Käschten, dem Ëmweltschutz, dem Automatiséierungsgrad, der Sécherheet an aneren Aspekter vum wäit verbreeten periodesche Graphitiséierungsuewen gëtt. Den zukünftegen Trend vun der Industrie ass op d'Entwécklung vun enger voll automatiséierter an organiséierter Emissiouns-kontinuéierlecher Produktiounsuewenstruktur an der Ënnerstëtzung vun ausgereiften an zouverléissege Hëllefsprozessanlagen. Zu där Zäit wäerten d'Graphitiséierungsproblemer, déi d'Entreprisen plagen, sech däitlech verbesseren, an d'Industrie wäert an eng Period vun stabiler Entwécklung goen, wat d'rapid Entwécklung vun neien energiebezunnen Industrien fördert.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. August 2022